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historia y/o la motivación para cohomology en el campo de la clase de teoría

Actualmente estoy aprendiendo (local) de la clase de teoría de campo a través de grupo cohomology con Milne notas. Tengo una serie de preguntas sobre el uso de grupo de cohomology para demostrar las principales declaraciones de campo de la clase de teoría. El primero: ¿cómo se puede motivar la aparición de grupo cohomology en el campo de la clase de teoría? La mejor cosa que pude encontrar es: el grupo de cohomology grupos H^r(G,M) es igual que el singular cohomology de asféricas espacio con coeficientes en M. (Cuando el espacio es esférico, la homología de grupos sólo dependen del espacio G como grupo fundamental). De todos modos, ahora para la clase de teoría de campo, que de alguna forma hay homología singular (y la topología de la clasificación del espacio?) en el fondo, que nos está dando estos resultados. Creo que si puedo entender esto más de cerca, entonces que puede ser más cómodo con la maquinaria que se está utilizando. No existen referencias que se desarrollan en clase la teoría de campo con interpretaciones estrechamente relacionado con el "fondo de homología singular"? ¿Cómo la gente incluso venir para arriba con el cohomological pruebas, ¿tenían estas ideas?

Gracias

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user160609 Puntos 1137

Tate escribe en su artículo en Cassels y Frolich que el cohomology cálculos tienen su origen en la teoría de género (volviendo --- por lo menos \begin{align} &\frac6{(4k+1)(4k+2)(4k+3)(4k+4)}\\ &=\frac1{4k+1}-\frac3{4k+2}+\frac3{4k+3}-\frac1{4k+4}\\ &=\color{#C00000}{\left(\frac2{4k+1}-\frac2{4k+2}+\frac2{4k+3}-\frac2{4k+4}\right)}\\ &-\,\color{#00A000}{\left(\frac1{4k+1}-\frac1{4k+3}\right)}-\color{#0000FF}{\left(\frac1{4k+2}-\frac1{4k+4}\right)} \end Gauss, Disquitiones).

No he ido tan lejos, pero he leído partes de Hilbert Zahlbericht, que, por ejemplo, su Teorema de los 90 apareció. (Los teoremas son etiquetados en el orden en todo el libro).

Si nos fijamos en cómo Hilbert sostiene allí, él utiliza el Teorema 90 de la misma manera softonic --- se da una fuga resultado, que puede ser alimentado en otros cálculos a través de el lema de la serpiente (es decir, el mapa de los límites en la cohomology largo de la secuencia exacta). De hecho, él tiene muchos cálculos que son formas concretas de la serpiente lema en la libro.

También hay cálculos con unidades, especialmente en el caso de la cíclica extensiones, que son análogos a lo que podríamos describir como calcular el cociente de Herbrand de la unidad del grupo (que hoy en día aparece como una entrada a lo largo del camino a la computación el Herbrand cociente de la idele grupo de clase para un ciclo de extensión). (Nota que este tipo de cálculos volver a Kummer. El capítulo por Rosen en Las Formas modulares y el Último Teorema de Fermat da alguna buena penetración en esto.)

Como Rene Schipperus notas en otra respuesta, hubo una (al menos aparentemente) subproceso independiente en la primera mitad del siglo 20, en el que Brauer, Hasse, y Noether estaban estudiando central simple álgebras sobre los campos de número, y descubrió y demostró que la suma de los locales de invariantes es cero. Ellos entonces se dio cuenta de que este resultado podría ser aplicado a reprobar Artin la reciprocidad la ley. (Véase este estudio histórico para obtener más detalles.)

Cuando la teoría de la central de simple álgebras fue modificado cohomologically, este el desarrollo fue unificado con el anterior argumentos de la teoría de género, y el moderno cohomological tratamiento surgido.

(Sin embargo, hay otro hilo de desarrollo, que es la sustitución de de $L$-funciones en el argumento con algebraicas argumentos a través de Kummer teoría, que no es tan relevante a la pregunta.)

Género de la teoría no es tan comúnmente tratados en los modernos alg. no. la teoría de los libros. Avanzados de la teoría de números, por Harvey Cohn, da una discusión para cuadrática campos (aunque la cohomological aspectos no son explícitas, puede ver que Hilbert Thm. 90 juega un papel importante). Aquí está una hoja de ejercicios que se enciende cuando google género de la teoría, y lo que es más cohomological.

[Por cierto, mientras que el grupo de cohomology literalmente salió de alg. topología, los cálculos en alg. la teoría de los números que captura son mucho mayores! E. g. Hilbert Thm. 90, al menos en el cíclico caso, sin duda es anterior a la invención de grupo cohomology por algebraicas topologists. Una cosa que grupo cohomology es bueno es la expresión de la no-cylic caso; mi memoria es que hubo un período cuando la gente --- tal vez Emmy Noether --- expresado la no-cíclico caso de HT90 en el lenguaje de los cruzados homomorphisms etc. que puede ser utilizado para hablar sobre grupo $H^1$. Debe de haber sido un alivio para descubrir que todos los diferentes cálculos, cruzó homomorphisms, factor de conjuntos invariantes locales, las pruebas de la Artin rec. la ley, y así sucesivamente, podría ser unificado por el lenguaje de la gp. cohomology!]

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Rene Schipperus Puntos 14164

El cohomology formulación llegó al final de una larga línea de desarrollo. Brevemente, locales campo de la clase de teoría se ha desarrollado utilizando Brauer grupos, y Brauer grupos puede ser interpretado como cohomology grupos, luego se ha visto que uno podría prescindir de la Brauer formalismo y el trato directo con el cohomology grupos, finalmente, el básico de mapas se interpreta como la tapa de productos. Jacobson Básicos de Álgebra II se presenta la teoría básica de Brauer de los grupos, junto con algunas aplicaciones de la teoría de números. El libro de Pierce, Álgebra Asociativa trata el tema en gran detalle. También si usted está realmente en la historia de los papeles de Nakayama son agradables.

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